Základní pohon: Černý prach

Srdcem téměř každého ohňostroje je černý prach, směs dusičnanu draselného (ledku), dřevěného uhlí a síry. Tato chemická směs plní v ohňostrojích dvě hlavní funkce: slouží jako nálož, která vystřelí světlici vysoko do vzduchu, a způsobí její explozi [1].

Tajemství barev

Barevné světlo, které při ohňostroji vidíme, vzniká díky dvěma fyzikálním procesům – žhnutí a luminiscenci. Při žhnutí je světlo vyvolané vysokou teplotou. Reaktivní kovy, jako je hliník nebo hořčík, hoří při extrémně vysokých teplotách a vytvářejí velmi jasné bílé světlo nebo jiskry, čehož se využívá například u prskavek.

Luminiscence vzniká tak, že atomy kovů při chemické reakci (například při hoření) získají energii. Jejich elektrony se díky tomu dostanou na vyšší energetickou hladinu. Při návratu do původního energetického stavu uvolňují přebytečnou energii ve formě světelných částic – fotonů. Tyto fotony pak vytvářejí barevné efekty, které vidíme při ohňostroji [2].

Každý kov má svou specifickou barvu

A právě díky tomu, že jsou kovy schopné jevu zvaného luminiscence, se můžeme na obloze kochat širokou škálou barev ohňostrojů. Modrou barvu způsobují sloučeniny mědi (například chlorid měďnatý), její příprava je chemicky nejnáročnější, protože vyžaduje velmi přesné teploty. Červenou barvu vytvářejí sloučeniny stroncia (například chlorid strontnatý). Zelená barva vzniká ze solí baria (například chlorid barnatý) nebo z kyseliny borité. Žlutou barvu vytvářejí soli sodíku a oranžovou sloučeniny vápníku. Fialová barva vzniká buď ze směsi sloučenin mědi a stroncia, nebo z draslíku. Stříbrnou a bílou barvu pak vytváří hoření práškového hořčíku, hliníku nebo titanu [1].

Jak vznikají různé tvary

Tvary, které na obloze obdivujeme, jako jsou pivoňky, srdce nebo palmy, vznikají díky tomu, jak jsou uvnitř ohňostroje uspořádány tzv. světlice. Světlice jsou malé kuličky nebo válečky z pyrotechnické směsi, tedy směsi různých látek, které umožňují hoření a vznik barevného efektu. Obsahují palivo (například černý prach nebo jiné hořlavé látky) a také sloučeniny kovů, které při hoření dávají plameni různé barvy.

Uprostřed ohňostroje je nálož černého prachu, která po zapálení způsobí výbuch. Kolem ní jsou ve speciálním papírovém pouzdře rozmístěny světlice. Jejich přesné uspořádání určuje výsledný tvar na obloze. Pokud jsou světlice umístěny do kruhu, vytvoří se po výbuchu prstenec. U složitějších tvarů, jako jsou srdce nebo hvězdy, drží světlice ve správné poloze kartonové přepážky. Po explozi je černý prach rozmetá ven ve směrech, ve kterých byly původně uložené, a tím vznikne požadovaný obrazec.

Každý ohňostroj je pečlivě navržený mechanismus, v němž délka zápalné šňůry určuje přesný okamžik výbuchu, zatímco chemické složení a uspořádání jednotlivých částí určují výsledný vizuální efekt. Pyrotechnici dnes využívají zpožďovače, které umožňují odpálení jednotlivých částí ohňostroje v přesně stanoveném pořadí. Díky tomu vznikají na obloze, postupně se proměňující obrazce. U velkých ohňostrojů se navíc používá elektronické odpalovací zařízení, které umožňuje celý průběh přesně naprogramovat a jednotlivé odpaly řídit s vysokou přesností.

Pro Zeptej se vědce odpovídala Pája